Patent RU-2698669-C2 (RU)
Inventor: MARONCHUK IGOR EVGENEVICH
IPC: C30B29/42
Filed: 2017-11-21
Granted: 2019-08-28
Abstract: Изобретение относится к нанотехнологии, а именно к способу выращивания многослойных наногетероэпитаксиальных структур с массивами идеальных квантовых точек (НГЭС ИКТ). Способ основан на процессах растворения и кристаллизации полупроводниковых и металлических материалов из растворов-расплавов легкоплавких металлов. Способ выращивания в вертикальном реакторе многослойных наногетероэпитаксиальных структур с массивами идеальных квантовых точек методом жидкофазной эпитаксии в потоке водорода или форминг-газа включает нагрев емкостей с различными растворами кристаллизуемых материалов в расплавах легкоплавких металлов до температуры их насыщения и монокристаллической подложки до такой же температуры, при этом подложка плотно прикреплена тыльной поверхностью к нижнему основанию цилиндра за счет создания вакуума, последовательное приведение растворов-расплавов в контакт с лицевой поверхностью подложки при многократном переносе теплопоглотителем в виде пластины импульсов «холода» на тыльную поверхность подложки для выращивания эпитаксиальных слоев и массивов квантовых точек, выращивание эпитаксиальных слоев или массивов идеальных квантовых точек из объема раствора-расплава, ограниченного внутренними стенками нижнего основания цилиндра, лицевой поверхностью подложки и плавающей на поверхности раствора-расплава пластиной с отверстиями, через которые производят как заполнение, так и удаление остатков раствора-расплава в те же емкости при вращении цилиндра с подложкой вокруг его вертикальной оси, перенос импульса тепла теплонагревателем на тыльную поверхность подложки, величина которого меньше импульса холода для растворения механически напряженных смачивающих слоев, расположенных между квантовыми точками, удаление остатков растворов-расплавов с эпитаксиального слоя или массива квантовых точек после каждого процесса их выращивания, последующее наращивание омических контактов через отверстия в плавающей пластине, находящейся в контакте с поверхностью многослойной структуры при многократном импульсном охлаждении теплопоглотителем тыльной поверхности подложки, при этом стабилизацию температуры в вертикальном реакторе, где размещены емкости с различными растворами-расплавами и подложка, осуществляют размещенными вдоль вертикальной оси реактора экранами в виде пластин со смещенными друг относительно друга отверстиями из высокотеплопроводящего материала, стабилизацию температуры в цилиндре осуществляют высокотемпературопроводным материалом цилиндра, а стабилизацию температуры импульса «холода», который без сопротивления среды многократно переносится теплопоглотителем внутри цилиндра от нагретой «холодной» пластины к тыльной поверхности подложки и обратно, осуществляют «холодной» пластиной с высокой теплопроводностью, имеющей стабильную температуру за счет сопряженного с ней каскада «холодных» пластин. Изобретение обеспечивает выращивание многослойной НГЭС ИКТ и наращивание омических контактов на поверхности структуры без использования фотолитографии, а также эффективное удаление растворов-расплавов и напряженных смачивающих слоев из промежутков между квантовыми точками, в том числе и из металлических квантовых точек, путем вращения цилиндра с подложкой вокруг его вертикальной оси. 6 ил., 2 пр.